- •Реферат
- •1. Описание сварочной конструкции
- •1.1. Технические требования на изготовление расширительной емкости
- •2. Анализ вариантов технологических операций для изготовления расширительной емкости
- •2.1. Резка листовых заготовок для изготовления обечайки
- •2.2. Подготовка кромок под сварку
- •2.3. Изготовление обечайки
- •2.4. Резка заготовок для изготовления донышек
- •2.5. Штамповка донышек
- •2.6. Резка припуска штампованных донышек, вырезка отверстий люк в корпусе, резка заготовок для цапф
- •2.7. Зачистка кромок донышек и обечайки
- •2.8. Резка заготовок из труб для люка и цапф
- •2.8.1 Механическая резка на ленточно-отрезном станке
- •2.8.2 Механическая резка на торцеотрезном станке
- •2.9. Вид сварки
- •2.9.1. Сварка под слоем флюса
- •2.9.2. Сварка в среде защитных газов
- •2.10. Защитная среда для сварки расширительной емкости
- •2.11. Защитная среда для приварки и сварки люка и цапф
- •2.12. Электродная проволока
- •2.13. Метод неразрушающего контроля
- •3. Разработка техпроцесса заготовительных операций
- •3.1. Резка листовых заготовок для изготовления обечайки
- •3.2. Изготовление обечайки
- •3.3. Резка заготовок для изготовления донышек и цапф
- •3.4. Штамповка днища
- •3.5. Очистка кромок донышек, цапф, обечаек
- •3.6. Резка труб
- •4. Разработка установок для сборки – сварки конструкций и технологии сварки
- •4.1. Характеристика и особенности сварки применяемых материалов
- •4.2. Расчет режимов для автоматической сварки под слоем флюса
- •Проектирование компоновки установак и сборочно – сварочных приспособлений
- •5.1 Сварочное оборудование для сварки продольных и кольцевых швов
- •5.2. Проектирование установки для сварки кольцевых швов
- •6. Контроль качества
- •Планировка цеха
- •8. Экономика
- •9.Охрана труда
- •9.1 Воздух рабочей зоны и микроклимат
- •9.2. Освещение
- •9.3. Производственный шум
- •9.4 Вибрация
- •9.5 Электробезопасность
- •9.6 Пожарная безопасность
- •Списак использованой литературы
4.2. Расчет режимов для автоматической сварки под слоем флюса
Режимы сварки определяются на основе существующих методик расчета режимов автоматической сварки. Основными параметрами, определяющими режим автоматической сварки для толщины стенки сосуда S=10мм (рис.7) являются:
- сила сварочного тока;
- напряжение дуги;
- диаметр сварочной проволоки;
- скорость сварки;
- плотность тока;
- род тока;
- полярность [11].
Рисунок 7. Схема стыкового сварного
соединения ГОСТ 8713-79-С7-АФш S=5мм
1. Устанавливаем требуемую глубину провара Н = 5 мм, необходимую для проплавления металла за два прохода (Рис.7) [5].
2. Рассчитываем силу сварного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления.
, (1)
где Н – необходимая глубина провара, мм.
Kh – коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки.
Коэффициент Kh выбираем из таблицы в зависимости от диаметра проволоки и защитной среды.
Kh = 1,75.
Тогда .
3. Рассчитываем диаметр электродной проволоки.
, (2)
где j – допускаемая плотность тока (j = 160 А/мм2),
(мм),
Принимаем диаметр проволоки 2 мм.
4. Для определения скорости сварки для стыковых соединений можно воспользоваться следующей формулой.
, (3)
где А – выбирается в зависимости от диаметра электродной проволоки,
А = (5÷8)103 А·м/ч,
,
5. Для принятого диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение на дуге.
, (4)
.
Род тока и полярность назначаем на основе справочных данных [8].
Основные параметры этого режима имеют следующие значения:
сила сварочного тока 280А;
напряжение дуги 25 В;
диаметр сварочной проволоки 2 мм;
скорость сварки 21 м/ч;
род тока – постоянный;
полярность – обратная.
Проектирование компоновки установак и сборочно – сварочных приспособлений
5.1 Сварочное оборудование для сварки продольных и кольцевых швов
Для сварки кольцевых и продольных швов применяем автоматическую сварку под слоем флюса. Для этого выбираем сварочный автомат. А-1406
Автомат А-1406 предназначен для дуговой автоматизированной сварки и наплавки изделий в среде защитных газов или под флюсом электродной проволокой.
Автомат состоит из механизма подачи с мундштуком, который через подвеску и суппорт крепится к механизму вертикального перемещения. Головка крепится на станке, обеспечивающем движение и перемещение головки относительно изделия. Поднимается и опускается головка вместе с катушкой для электродной проволоки электроприводом. Механизм подачи с мундштуком перемещается в поперечном направлении суппортом с помощью электродвигателя. В мундштуке головки предусмотрен подвод газа и воды для охлаждения. Сварка ведется на постоянном токе. Технические характеристики рассмотрены в таблице 8.
Таблица 8. Технические данные автомата А-1406
Напряжение питающей сети, В |
220 или 380 |
Номинальный сварочный ток при ПВ= 60%, А |
500 |
Диаметр электродной проволоки, мм Порошковой проволоки. |
1.2-2 2,0-3,0 |
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч |
7-37 |
Вертикальный ход головки, мм |
250 |
Скорость вертикального перемещения, м/мин |
0,5 |
Расход воды для охлаждения, л/мин |
10 |
Корректировка электрода поперек шва, мм |
±50 |
Габаритные размеры автомата, мм |
280х700х1295 |
Вес, кг |
515 |
В качестве источника питания автомата, в комплекте поставки предлагается выпрямитель ВДУ 506. Выпрямитель данного типа, предназначен для однопостовой ручной дуговой сварки штучными электродами, для сварки в среде защитных газов и под флюсом, сварки открытой дугой и порошковой проволокой на автоматах с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки. Обеспечивают плавное дистанционное регулирование выходного тока и напряжения, стабилизацию установленного режима сварки и выходных параметров при изменениях напряжения сети как при падающих, так и при жестких внешних характеристиках. Предусмотрено принудительное, воздушное охлаждение. Технические характеристики рассмотрены в
таблице 9.
Таблица 9. Технические данные выпрямителя ВДУ-506.
Климатическое исполнение и категория размещения |
У3 |
Нижнее значение температуры окружающего воздуха, 0С |
-40 |
Номинальный сварочный ток, А |
500 |
Режим работы, ПВ,% |
60 |
Пределы регулирования сварочного тока, А: | |
При работе с жесткими характеристиками |
60-500 |
При работе с падающими характеристиками |
50-500 |
Напряжение холостого хода, В |
85 |
Номинальное напряжение питающей сети, В |
220, 380 |
Первичная мощность, кВ. А |
40 |
Степень защиты |
IP 22 |
К. п. д., % |
82 |
Габариты, мм. |
620х830х1083 |
Масса, кг, не более |
310 |
Также ВДУ-506 применяем качестве источника питания для полуавтоматической сварки в среде СО2,. Выбираем полуавтомат марки ПДО-517, как наиболее подходящий по своим техническим характеристикам к выпрямителю ВДУ-506. Сварочный полуавтомат типа ПДО-517 предназначен для дуговой сварки плавящейся проволокой в среде защитных газов изделий из малоуглеродистых, легированных сталей швами, расположенными в различных пространственных положениях. Показатели обоснования выбора: простота обслуживания, возможность регулирования скорости подачи сварочной проволоки и напряжения сварки с помощью пульта дистанционного управления, 6 м.
Подающий механизм полузакрытого типа. Внутри установлен двух роликовый редукторный привод кассета для сварочной проволоки, тормозное устройство, плата управления и электромагнитный клапан. На лицевой панели механизма имеются резисторы регулировки величины сварочного напряжения и скорости подачи сварочной проволоки. Технические характеристики рассмотрены в таблице 10.
Таблица 10. Технические характеристики ПДО-517
Напряжения питающего сети, В |
220/380 |
Номинальный сварочный ток, А. |
500 |
Пределы регулирования тока, А |
60-500 |
Мощность привода, Вт |
60 |
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч |
40-950 |
Диаметр электродной проволоки, мм |
До 3,0 |
Масса, не более, кг |
17 |
Габаритные размеры, мм. |
192х375х350 |
Полуавтомат имеет следующие технические решения:
- управления газовым клапаном, подающим механизмом и сварочным источником от кнопки на горелке.
- плавную регулировку и стабилизацию скорости подачи сварочной проволоки.
- работа в двух режимах «длинные и короткие швы».
- плавно ступенчатое регулирование напряжения.
- подключение горелки производится через евроразъём.
- зубчатое зацепление подающего и прижимного роликов.
Для сварки кольцевых швов монжуса используем горизонтальный вращатель модели М31050 (рис. 8).
Вращатель предназначен для поворота изделий вокруг горизонтальной оси при автоматической электродуговой сварке под флюсом, в среде защитных газов, при наплавочных работах, а также для поворота и установки изделий в удобное положение. Вращатель состоит из устанавливаемой неподвижно передней стойки с приводом вращения, задней стойки, установленной на рельсовый путь, роликоопоры, и электрошкафа управления расположенного с рабочей стороны вращателя. Вращение крестовины передней стойки осуществляется от электродвигателя постоянного тока через червячный редуктор. Задняя стойка, состоящая из бабки с выдвижной пинолю, устанавливается на тележке, передвигаемой по рельсовому пути вручную. Пиноль задней бабки имеет механизм выдвижения с ручным приводом. Тележка снабжена двумя захватами для крепления к рельсовому пути. На горизонтальном вращателе сваривают цилиндрические, корпусные, рамные и балочные конструкции, изделие присоединяется к крестовинам с Т – образными пазами при помощи крепежных приспособлений; при необходимости используется роликовая опора. Предусмотрена установка изделий в центрах. Электроаппаратура управления размещена в отдельном шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.
Рисунок 8. Вращатель горизонтальный модель М31050
Техническая характеристика вращателя М31050
Момент на оси вращения, Н*м, 1000
Грузоподъемность, кг. 1000
Размеры свариваемых изделий при наличии роликоопоры,мм (LхD)
4000 х 1350
Диаметр свариваемых круговых швов, мм. 100 – 1350
Высота центров, мм 1000
Допускаемый момент центра тяжести изделий относительно
Опорной поверхности крестовины при использовании одной стойки, Н*м.
1600
Угол поворота крестовины, град. 360
Частота вращения крестовины, об/мин 0,05-2,5
Регулировка частоты вращения крестовины: плавная бесступенчатая
Ход пиноли задней стойки , мм. 170
Сварочный ток, А. не более. 1500
Ток питающей сети :
Род переменный трехфазный
Частота, Гц 50
Напряжение, В 380/220
Род тока привода крестовины: постоянный от собственного преобразователя
Электродвигатель привода вращения крестовины:
Тип П – 12
Мощность, кВт. 1,0
Частота вращения ,об/мин. 3000
Габарит (без электрошкафа), мм 6062х1250х1625
Масса (без электрошкафа), кг. 1979
Масса электрошкафа, кг. 75
Для сборки-сварки штуцера с донышком для установки в удобное положение при сварке предлагаю применить сварочный манипулятор. Модели М11050 (рис.9).
Предназначен для установки изделий в положение, удобное для сборки и вращения со сварочной скоростью при автоматической электродуговой сварке круговых швов под слоем флюса, в защитной среде инертных газов, а также при наплавочных работах.
Может быть использован для поворота изделий на маршевой скорости и установки их в положение, удобное для полуавтоматической и ручной электродуговой сварки.
Станина манипулятора сварная. В подшипниках скольжения к станине крепятся стол с механизмом вращения планшайбы и зубчатый сектор механизма наклона.
Привод наклона планшайбы установлен на стойке станины. Приводы вращения и наклона планшайбы имеют унифицированные червячно-цилиндрические редукторы.
Изделие крепится на планшайбе с Т-образными пазами при помощи крепежных приспособлений.
Полный шпиндель позволяет устанавливать приспособление с центральным креплением изделия или применять пневматическое зажимное устройство.
Электрооборудование смонтировано в отдельно стоящем шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.
Рисунок 9. Сварочный манипулятор модели М11050.
Техническая характеристика.
Наибольший крутящий момент на оси вращения, Н*м 1000
Наибольшая грузоподъемность, кг 500
Наибольший момент центра тяжести изделия
относительно опорной плоскости планшайбы, Н*м 1600
Наибольшие размеры свариваемых изделий, мм 900 х 1500
Диаметр свариваемых круговых швов, мм 250-1300
Регулировка частоты вращения шпинделя, об/мин: плавная бесступенчатая
Угол наклона планшайбы, град. 135
Угол поворота планшайбы, град. 360
Скорость наклона планшайбы, об /мин 1
Сварочный ток, А, не более 1000
Ток питающей сети :
Род переменный трехфазный
Частота, Гц 50
Напряжение, В 380/220
Ток привода планшайбы:: постоянный от собственного преобразователя
Ток привода наклона планшайбы:
Род переменный трехфазный
Напряжение, В 380
Напряжение управление, В. 36
Электродвигатель привода планшайбы:
Тип П – 12
Мощность, кВт. 1,0
Частота вращения ,об/мин. 3000
Электродвигатель привода наклона планшайбы:
Тип 4АХ71В4У3
Мощность, кВт. 1,0
Частота вращения ,об/мин. 1400
Тип тахогенератора привода вращения ТМГ-30
Габарит, мм 1260х1310х950
Масса (без электрошкафа), кг. 735
Масса электрошкафа, кг. 117